后蓋徑向孔鉆模鉆床夾具設(shè)計
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任務(wù)書設(shè)計課題方向：鉆床夾具設(shè)計題目：后蓋徑向孔鉆模鉆床設(shè)計完成日期：2015 年 6 月 10 日一、題目來源：后蓋徑向孔鉆模設(shè)計圖 2-21 所示，工件材料為 HT200，需設(shè)計鉆削 ?10mm 和 ?6mm 孔的固定鉆模，其它加工表面均已加工，中批生產(chǎn)。二、設(shè)計要求：（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、工作要求、作品要求）按照零件圖的設(shè)計要求，在調(diào)查研究、消化資料的基礎(chǔ)上，設(shè)計用于鉆削 ?10mm 和 ?6mm孔的固定鉆模。要求完成：1.工件零件圖（CAD） A42.鉆床夾具二維裝配圖 （CAD） 1 張 A3 以上3. 鉆床夾具三維零件圖和裝配圖（PROE） 電子文檔打包上交4.設(shè)計說明書 1 份 A4 紙打印裝訂三、個人重點： 固定鉆模的設(shè)計2摘要隨著不規(guī)則形狀零件在現(xiàn)代制造業(yè)中的廣泛應(yīng)用，如何保證這類零件的加工精度就顯得尤為重要。本文通過分析機械零件的結(jié)構(gòu)特點和加工要求，制定了一套較合理的夾具設(shè)計，從而為保證該零件的加工精度將提供一種經(jīng)濟實用的工藝裝備，具有一定的實用價值。對于夾具設(shè)計來說，最重要的就是定位、夾緊方案的確定。針對機械這個零件加工要求的特點，確定了只能用定位、夾緊的辦法來加工該零件。通過對各種定位夾緊裝置的分析比較，選擇并組合了一套既能夠滿足加工要求的，又比較簡潔的裝置。同時，通過對一系列定位誤差和夾緊力的計算，驗證了該零件的加工是可以保證其要求的精度的，它的加工誤差在規(guī)定的范圍內(nèi)。通過夾緊力的計算，也驗證了零件在被夾緊的前提下，它受到的夾緊力也并不大，滿足夾具設(shè)計所要求的既要保證一定的夾緊力不使工件在加工過程中發(fā)生位移，但同時又不能過大致使工件發(fā)生變形。關(guān)鍵詞：工藝裝備，夾具設(shè)計，定位，夾緊3目錄第 1 章緒論 ..........................................................1第 2 章零件的分析 ....................................................22.1 零件的作用 ..................................................22.2 零件的工藝分析 ..............................................22.3 零件的技術(shù)要求 ..............................................3第 3 章 基準面的選擇 ................................................43.1 粗基準的選擇 ................................................43.2 精基準選擇的原則 ............................................4第 4 章夾具設(shè)計………………………………………………………………………64.1 定位機構(gòu)設(shè)計…………………………………………………………………64.2 定位誤差分析…………………………………………………………………64.3 夾緊機構(gòu)設(shè)計…………………………………………………………………74.4 導(dǎo)向?qū)Φ对脑O(shè)計………………………………………………………104.5 夾具體的設(shè)計………………………………………………………………114.6 設(shè)計夾具體和繪制家具圖…………………………………………………124.7 夾具的裝配要求……………………………………………………………134.8 夾緊設(shè)計的論證……………………………………………………………14結(jié)論語 .............................................................15參考文獻 .......................................................16致謝 ...........................................................174第 1 章 緒論本設(shè)計使我們學(xué)完了大學(xué)的全部基礎(chǔ)課、技術(shù)基礎(chǔ)課以及專業(yè)課之后進行的.這是我們對所學(xué)各課程的一次深入的綜合性的總復(fù)習(xí),也是一次理論聯(lián)系實際的訓(xùn)練,因此,它在我們幾年的大學(xué)生活中占有重要的地位。機械零件的工藝設(shè)計及其夾具的設(shè)計是在學(xué)完了機械制造工藝學(xué)，進行設(shè)計之后的下一個教學(xué)環(huán)節(jié)。它一方面要求學(xué)生通過設(shè)計能獲得綜合運用過去所學(xué)過的全部課程進行工藝及結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本能力。另一方面能讓我們熟練運用機械制造工藝學(xué)課程中的基本理論以及在生產(chǎn)實習(xí)中學(xué)到的實踐知識，正確地解決一個零件在加工中的定位，夾緊以及工藝路線安排，工藝尺寸確定等問題，保證零件的加工質(zhì)量。5第 2 章 零件的分析2.1 零件的作用題目給出的后蓋零件是來自某機器里的零部件。此機械零件的主要作用是載重后，使某零部件得到延伸，伸展，能有正常的緩沖作用。因此此工件的加工質(zhì)量會影響機械的工作精度、使用性能和壽命。此機械零件的主要作用是支撐,裝配等。2.2 零件的工藝分析機械加工工藝是實現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計，保證產(chǎn)品質(zhì)量，節(jié)約能源，降低消耗的重要手段，是企業(yè)進行生產(chǎn)準備，計劃調(diào)度，加工操作，安全生產(chǎn)，技術(shù)檢測和健全勞動組織的重要依據(jù)，也是企業(yè)上品種，上質(zhì)量，上水平，加速產(chǎn)品更新，提高經(jīng)濟效益的技術(shù)保證 [2]。在實際生產(chǎn)中，由于零件的生產(chǎn)類型、材料、結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸和技術(shù)要求等不同，針對某一零件，往往不是單獨在一種機床上，用某一種加工方法就能完成的，而是要經(jīng)過一定的工藝過程才能完成其加工。因此，不僅要根據(jù)零件的具體要求，結(jié)合現(xiàn)場的具體條件，對零件的各組成表面選擇合適的加工方法，還要合理地安排加工順序，逐步地把零件加工出來。對于某個具體零件，可采用幾種不同的工藝方案進行加工。雖然這些方案都可以加工出來合格的零件，但從生產(chǎn)效率和經(jīng)濟效益來看，可能其中有種方案比較合理且切實可行。因此，必須根據(jù)零件的具體要求和可能的加工條件等，擬訂較為合理的工藝過程 [3]。從整體形狀來看根據(jù)要求主要是加工孔和平面。具體特點和技術(shù)要求如下：①加工孔要求達到的精度等級為 。粗糙度為 ，且以平面為基8~7ITumRa2.3?準，要求平行度公差為 ，主要滿足加工孔的位置精度。07.②其他各個孔和面的加工都要以平面為定位基準。所以，平面的形位公差要達到6設(shè)計要求。③粗糙度為 為孔，且粗糙度為 。50?Rz umRa6.1?④其余未注要求的加工表面為不去除材料加工2.3 零件的技術(shù)要求其加工有三組加工。底面、側(cè)面、孔。⑴．以底面為主要加工的表面，有底面的銑加工，其底面的粗糙度要求是 ，平面度2.3?Ra公差要求是 0.03。⑵．另一組加工是側(cè)面，其表面粗糙度要求 要求的精度等級分別是 。2.3?Ra8IT⑶．一組加工是孔加工,這孔的表面粗糙度要求是 ， ，此孔是裝配孔的表面粗50z3.6糙度的要求是 。2.3?Ra7第 3 章 基準面的選擇3.1 粗基準的選擇選擇粗基準時，考慮的重點是如何保證各加工表面有足夠的余量，使不加工表面與加工表面間的尺寸、位子符合圖紙要求 [5]。粗基準選擇應(yīng)當(dāng)滿足以下要求：⑴．粗基準的選擇應(yīng)以加工表面為粗基準。目的是為了保證加工面與不加工面的相互位置關(guān)系精度。如果工件上表面上有好幾個不需加工的表面，則應(yīng)選擇其中與加工表面的相互位置精度要求較高的表面作為粗基準。以求壁厚均勻、外形對稱、少裝夾等。⑵．選擇加工余量要求均勻的重要表面作為粗基準。例如：機床床身導(dǎo)軌面是其余量要求均勻的重要表面。因而在加工時選擇導(dǎo)軌面作為粗基準，加工床身的底面，再以底面作為精基準加工導(dǎo)軌面。這樣就能保證均勻地去掉較少的余量，使表層保留而細致的組織，以增加耐磨性。⑶．應(yīng)選擇加工余量最小的表面作為粗基準。這樣可以保證該面有足夠的加工余量。⑷．應(yīng)盡可能選擇平整、光潔、面積足夠大的表面作為粗基準，以保證定位準確夾緊可靠。有澆口、冒口、飛邊、毛刺的表面不宜選作粗基準，必要時需經(jīng)初加工。⑸．粗基準應(yīng)避免重復(fù)使用，因為粗基準的表面大多數(shù)是粗糙不規(guī)則的。多次使用難以保證表面間的位置精度。3.2 精基準選擇的原則⑴．基準重合原則。即盡可能選擇設(shè)計基準作為定位基準。這樣可以避免定位基準與設(shè)計基準不重合而引起的基準不重合誤差。⑵．基準統(tǒng)一原則，應(yīng)盡可能選用統(tǒng)一的定位基準?；鶞实慕y(tǒng)一有利于保證各表面間的位置精度，避免基準轉(zhuǎn)換所帶來的誤差，并且各工序所采用的夾具比較統(tǒng)一，從而可減少夾具設(shè)計和制造工作。例如：軸類零件常用頂針孔作為定位基準。車削、磨削都以頂針孔定位，這樣不但在一次裝夾中能加工大多書表面，而且保證了各外圓表面的同軸度及端面與軸心線的垂直度。⑶．互為基準的原則。選擇精基準時，有時兩個被加工面，可以互為基準反復(fù)加工。例如：對淬火后的齒輪磨齒，是以齒面為基準磨內(nèi)孔，再以孔為基準磨齒面，這樣能保證齒面余量均勻。8自為基準原則。有些精加工或光整加工工序要求余量小而均勻，可以選擇加工表面本身為基準。例如：磨削機床導(dǎo)軌面時，是以導(dǎo)軌面找正定位的。此外，像拉孔在無心磨床上磨外圓等，都是自為基準的例子。此外，還應(yīng)選擇工件上精度高。尺寸較大的表面為精基準，以保證定位穩(wěn)固可靠。并考慮工件裝夾和加工方便、夾具設(shè)計簡單等。要從保證孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的位置，能保證次機械零件在整個加工過程中基本上都能用統(tǒng)一的基準定位。從機械零件圖分析可知，它的面而且占有的面積較大，適于作精基準使用。選擇精基準的原則時，考慮的重點是有利于保證工件的加工精度并使裝夾準。9第 4 章 夾具設(shè)計4.1 定位機構(gòu)設(shè)計工件定位就是工件在工藝系統(tǒng)中的正確位置。其目的是為了保證工件與加工面的設(shè)計基準之間的位置公差和距離尺寸精度。其要求一是為了保證加工面與設(shè)計基準間的位置公差（同軸度、平行度、垂直度等） ，工件定位應(yīng)使工件加工面的設(shè)計基準與機床保持一正確的位時應(yīng)使工件加工面的設(shè)計基準與刀具保持一正確的位置。在空間直角坐標系中，剛體具有六個自由度，即沿 X、Y 、Z 軸移動的三個自由度和繞此三軸旋轉(zhuǎn)的三個自由度。用六個合理分布的支承點限制工件的六個自由度，使工件在夾具中占據(jù)正確的位置，稱為六點定位原理?，F(xiàn)在我們就來分別限制他的自由度。4.2 定位誤差分析兩定位銷所產(chǎn)生的最大轉(zhuǎn)角定位誤差 ?Ltg2maxax1????：圓柱銷與其相配合的基準孔之間最大的間隙max1：菱形銷與其相配合的基準孔之間的最大間隙2L： 兩定位銷的中心距=0.018+0.014=0.032max1?=0.018+0.011=0.0292L=40 mm則=9.53 =0.33′?tg510??移動誤差 x?= ==0.032mmxma1cos?10由以上的計算可以看出，夾具的定位誤差小于零件的位置度公差值，誤差可以控圖：定位機構(gòu)4.3 夾緊機構(gòu)設(shè)計4.3.1 切削力等參數(shù)計算（一）鉆攻 2-M4 孔夾具切削力計算（6）確定機床型號并修正切削用量 初選取機床為 Z525B,機床功率 2.2Kw，查閱《機械加工工藝手冊》Z525B 鉆床的性能參數(shù)，并根據(jù)機床實際參數(shù)修正切削速度與主軸轉(zhuǎn)速。理論選取的進給量為 f=0.23mm/s,與 Z525B 鉆床匹配進給量為,f=0.32mm/s 。上述計算得主軸轉(zhuǎn)速理論計算值為 n=467.21r/min,與 Z525B 鉆床匹配的主軸轉(zhuǎn)速n=475 r/min。那么切削速度 vc=vπ/1000=11.94m/min 。（7）計算切削力并校驗機床功率A.切削時產(chǎn)生的鉆孔切削力計算:式中計算所需的參數(shù)，查閱《機械加工工藝手冊》鉆削時切削速度計算公式表格中選取：C F=612、d=8mm、Z F=0.9、T=60、f=0.32mm/s、y F=0.64、k F=0.33,帶入數(shù)據(jù)進行11計算得：B.切削時產(chǎn)生的切削扭矩值計算：式中計算所需的參數(shù)，查閱《機械加工工藝手冊》鉆削時切削速度計算公式表格中選?。篊 M=0.33、d=8mm、Z M=1.82、f=0.32mm/s、y M=0.64、k M=0.88 帶入數(shù)據(jù)進行計算得：C.切削所消耗的功率值計算：D.機床功率校核計算得產(chǎn)生的功率 P=0.25Kw下載提示(請認真閱讀)
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